O2c

Slik fastslår spesifikk varme

Noen gang lurt på hvorfor vann er en god kjølevæske

Noen gang lurt på hvorfor vann er en god kjølevæske? Hvorfor det har en så høy kapasitet til å absorbere varme? Det er på grunn av en egenskap som kalles spesifikk varme-og vann har en av de høyeste av alle felles substans. Og hva er spesifikk varme? Det er mengden av energi som kreves for å heve et gram av et stoffs temperatur med nøyaktig en grad Celsius.

Spesifikk varme ble oppdaget gjennom arbeidet med en skotsk kjemiker ved navn Joseph Black (1728-1799). Det kan beregnes ved å manipulere den følgende ligning: Q = mcDT.

I denne ligningen:

  • "Q" er energi (målt i joule eller kalorier)
  • "C" er spesifikk varme (joule eller kalorier / gram)
  • "M" er massen (i gram)
  • "DT" er endringen i temperaturen (i Celsius).

Slik fastslår spesifikk varme. Så hvorfor gjøre forskjellige stoffer har forskjellig spesifikk varmer?
Slik fastslår spesifikk varme. Så hvorfor gjøre forskjellige stoffer har forskjellig spesifikk varmer?

Spesifikk varme for vann er en kalori per gram. Med andre ord, det tar en kalori (eller 4,186 joule / gram av energi) for å heve et gram vann med nøyaktig en grad Celsius.

Vite dette faktum muliggjør eksperimenter som kan fastslå spesifikk varme for en rekke stoffer. For eksempel, dyppes en kjent masse av oppvarmet aluminium inn i en kjent masse av kaldt vann og den varme som overføres fra aluminium vil heve vannets temperatur. Spesifikk varme av aluminium kan deretter utledes ved å merke seg endringen i både aluminiumets og vannets temperatur.

Spesifikk varme er ikke å forveksles for en lignende egenskap kalt varmekapasitet. Varmekapasitet er avhengig av mengden av stoffet blir oppvarmet. For eksempel, har et badekar fullt av vann en høyere varmekapasitet enn et glass vann, fordi det er mer vann til varme. Men de begge fortsatt har samme spesifikk varme.

Noen gang lurt på hvorfor vann er en god kjølevæske.
Noen gang lurt på hvorfor vann er en god kjølevæske.

  • Så hvorfor gjøre forskjellige stoffer har forskjellig spesifikk varmer? Det avhenger av hvor lett det er å få sine molekyler til å flytte. Heat er energi-og energi er bevegelse. Når energi blir lagt til et stoff, molekylene beveger seg raskere og føler vi effekten som varme.

  • Så hvorfor absorbere vann så mye varme? Dette er på grunn av vannets hydrogenbindinger. De er meget sterke, og det tar en stor mengde energi for å få hydrogenbindinger å bryte fri for å gjøre vannmolekylene å bevege seg raskere.

Varm en kobber gryte full av vann, og du vil merke at potten varmer opp raskere enn vannet ved bare å berøre håndtaket. Dette er fordi vann har en høyere spesifikk varme enn kobber. Et annet eksempel på spesifikk varme kan bli funnet ved å gå til stranden. På dagtid vil stranden varmes opp raskere enn vannet. Dette er fordi jord har en lavere varmekapasitet enn vann. Og det er disse to kjemper temperaturforskjeller som skaper en havbris.